41    原位密度試驗

41.1  一 般 規(guī) 定

41.1.1       原位密度試驗方法有環(huán)刀法、灌砂法、灌水法。

41.1.2      環(huán)刀法適用于細(xì)粒土。灌砂法、灌水法適用于細(xì)粒土、砂類土和礫類土。

41.2  灌  砂  法

41.2.1      本試驗所用的儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1    灌砂法密度試驗儀(圖41.2.1):包括漏斗、漏斗架、防風(fēng) 筒、套環(huán)、附有3個固定器；

圖41.2.1 灌砂法密度試驗儀

2    臺秤：稱量10kg, 分度值5g; 稱量50kg, 分度值10g;

3     量砂：粒徑0.25mm～0.50mm 的干燥清潔標(biāo)準(zhǔn)砂10kg～40kg;

4    其他：有蓋的量砂容器、直尺、鏟土工具。

41.2.2      用套環(huán)的灌砂法試驗應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1    選定具有代表性的一塊面積約40cm×40cm的場地并將地面鏟平。檢查填土壓實密度時，應(yīng)將表面未壓實土層清除掉，并 將壓實土層鏟去一部分，其深度視需要而定，使試坑底能達(dá)到規(guī)定的深度。

2   稱盛量砂的容器加量砂質(zhì)量。按圖41.2.1所示，將儀器 放在整平的地面上，用固定器將套環(huán)固定。開漏斗閥，將量砂經(jīng)漏 斗灌入套環(huán)內(nèi)，待套環(huán)灌滿后，拿掉漏斗、漏斗架及防風(fēng)筒，無風(fēng)可 不用防風(fēng)筒，用直尺刮平套環(huán)上砂面，使與套環(huán)邊緣齊平。將刮下 的量砂細(xì)心倒回量砂容器，不得丟失。稱量砂容器加第1 次剩余量砂質(zhì)量。

3   將套環(huán)內(nèi)的量砂取出，稱量，倒回量砂容器內(nèi)。環(huán)內(nèi)量砂允許有少部分仍留在環(huán)內(nèi)。

4    在套環(huán)內(nèi)挖試坑，其尺寸應(yīng)符合表41.2.2的規(guī)定。挖坑時要特別小心，將已松動的試樣全部取出。放入盛試樣的容器內(nèi)，將蓋蓋好，稱容器加試樣質(zhì)量，并取代表性試樣，測定含水率。

表41.2.2 試坑尺寸與相應(yīng)的最大粒徑(mm)

5  在套環(huán)上重新裝上防風(fēng)筒、漏斗架及漏斗。將量砂經(jīng)漏斗灌入試坑內(nèi)，量砂下落速度應(yīng)大致相等，直至灌滿套環(huán)。

6  取掉漏斗、漏斗架及防風(fēng)筒，用直尺刮平套環(huán)上的砂面，使 與套環(huán)邊緣齊平。刮下的量砂全部倒回量砂容器內(nèi)，不得丟失。 稱量砂容器加第二次剩余量砂質(zhì)量。

41.2.3  不用套環(huán)的灌砂法試驗應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1  應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第41.2.2條第1款的規(guī)定選擇試驗地點，在 刮平的地面上應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)表41.2.2的規(guī)定挖坑；

2  稱盛量砂容器加量砂質(zhì)量，在試坑上放置防風(fēng)筒和漏斗， 將量砂經(jīng)漏斗灌入試坑內(nèi)，量砂下落速度應(yīng)大致相等，直至灌滿試坑；

3  試坑灌滿量砂后，去掉漏斗及防風(fēng)筒，用直尺刮平量砂表面，使與原地面齊平，將多余的量砂倒回量砂容器，稱量砂容器加 剩余量砂質(zhì)量。

41.2.4  計算應(yīng)符合下列規(guī)定。

1  濕密度應(yīng)按下列公式計算：

1)用套環(huán)法：

2)不用套環(huán)法：

                              (41.2.4-2)

式中：m_y1—— 量砂容器加原有量砂質(zhì)量(g);

m_y2—— 量砂容器加第1次剩余量砂質(zhì)量(g);

m_y3—— 從套環(huán)中取出的量砂質(zhì)量(g);

m_y4—— 試樣容器加試樣質(zhì)量(包括少量遺留砂質(zhì)量)(g);

 m_y5—— 量砂容器加第2次剩余量砂質(zhì)量(g);

m_y6—— 試樣容器質(zhì)量(g);

m_y7—— 量砂容器加剩余量砂質(zhì)量(g);

ρ_ls——往試坑內(nèi)灌砂時量砂的平均密度(g/cm3);

—— 挖試坑前，往套環(huán)內(nèi)灌砂時量砂的平均密度(g/cm3),  計算至0.01g/cm3。

2  干密度應(yīng)按下式計算：

        (41.2.4-3)

3 本試驗需進(jìn)行兩次平行測定，取其算術(shù)平均值。

41.2.5 灌砂法試驗的記錄格式應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄D 表 D.71、 表 D.72的規(guī)定。

41.3  灌  水 法

41.3.1  本試驗所用的儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 儲水筒：直徑應(yīng)均勻，并附有刻度；

2  臺秤：稱量20kg, 分度值5g; 稱量50kg, 分度值10g;

3  薄膜：聚乙烯塑料薄膜；

4  其他：鏟土工具、水準(zhǔn)尺、直尺等。

41.3.2 灌水法試驗應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1 將測點處的地面整平，并用水準(zhǔn)尺檢查；

2 應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)表41.2.2的規(guī)定確定試坑尺寸，按確定的試坑直徑劃出坑口輪廓線，在輪廓線內(nèi)下挖至要求的深度。將坑內(nèi) 的試樣裝入盛土容器內(nèi)，稱試樣質(zhì)量，取有代表性的試樣測定含水率；

     3 試坑挖好后，放上相應(yīng)尺寸的套環(huán)，并用水準(zhǔn)尺找平，將大 于試坑容積的塑料薄膜沿坑底、坑壁緊密相貼(圖41.3.2);

4 記錄儲水筒內(nèi)初始水位高度，擰開儲水筒內(nèi)的注水開關(guān)， 將水緩慢注入塑料薄膜中。當(dāng)水面接近套環(huán)上邊緣時，將水流調(diào)小，直至水面與套環(huán)上邊緣齊平時關(guān)注水開關(guān)，不應(yīng)使套環(huán)內(nèi)的水溢出；持續(xù)3min～5min, 記錄儲水筒內(nèi)水位高度。

圖41.3.2 灌水法密度試驗

41.3.3  計算應(yīng)符合下列規(guī)定：

1  試坑體積應(yīng)按下式計算：

           (41.3.3-1)

式中：V_sk—— 試坑體積(cm3);

H_t1—— 儲水筒內(nèi)初始水位高度(cm);

H_t2—— 儲水筒內(nèi)注水終了時水位高度(cm);

A_w——  儲水筒斷面積(cm2);

V_th——  套環(huán)體積(cm3)。

2  濕密度及干密度按下列公式計算，計算至0.01g/cm3:

      (41.3.3-2)

      (41.3.3-3)

3  本試驗需進(jìn)行兩次平行測定，取算術(shù)平均值。

41.3.4  灌水法試驗的記錄格式應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄 D 表 D.73的規(guī)定。